Kolmen ison kuution summa x**3+y**3+z**3=k

KolmenKuutionSumma

Yritän hakea ratkaisuja yksinkertaiselle yhtälölle x^3 y^3 z^3 = k, siten että k < 1000. Hakualua x:n, y:n ja z:n itseisarvoille on 10^15...10^16. Tuo alue näyttäsi olevan lähes täysin tyhjää. Ei mitään lähellekään sopivaa. Ja jos siirryn seuraavalle kymmenluvulle 10^16...10^17, kaikki on vielä paljon enemmän tyhjää vaikkaa seulontaa kuinka tihentäsi ja kuluttasi aikaa.

Onko ohjelmassani jotain vikaa, vai mikä mättää? Kertokaa joku sopiva kohta, jota voisi edes yritää lähemmin tarkastella. Lukukombinaatiota luulisi kyllä olevan koko ajan enemmän ja enemmän, mutta kaikki vaan vaikeutuu vaikeutumistaan. Ei mitään ongelmia pienemmillä lukualuilla. Niistä löytyy vaikka mitä. Voisiko sopivat luvut yksinkertaisesti vain loppua? Jos k:n arvon kasvattaa tuhatkertaiseksi, joitain sopivilta näyttäviä kandinaatteja näyttäisi hiukan löytymään, mutta todella erittän harvakseltaan.

Olen kokeillut monilla eri tietokoneilla, jotein ei ole ainakaan mikään laitteistovika.

10

142

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Ohman4

      Mitähän oikein tarkoitat?

      Puhut "itseisarvoista" joten ovatko negatiiviset luvutkin mahdollisia muuttujien arvoja? Tällöinhän esim. mitkä tahansa kolme negatiivista lukua toteuttaa ehtosi!

      Jos lukujen pitää olla positiivisia niin ehtosi sanoo, että (x/10)^3 (y/10)^3 b (z/10)^3 < 1.
      Jos x,y ja z ovat suuruusluokkaa 10^16 niin ehto sanoo, että suuruusluokkaa 10^45 olevan kolmen luvun summa olisi < 1. Absurdia!

      • TäysinTurhaaEdesYrittää

        Kysyjä unohti mainita, että kaikkien lukujen pitää olla kokonaislukuja. Voivat olla tietysti negatiivisiakin. Sinä kyllä tuon heti ymmärsit, mutta jostain ihmeen syystä sinulla on aina valtava tarve yrittää viisastella.


      • Ohman4
        TäysinTurhaaEdesYrittää kirjoitti:

        Kysyjä unohti mainita, että kaikkien lukujen pitää olla kokonaislukuja. Voivat olla tietysti negatiivisiakin. Sinä kyllä tuon heti ymmärsit, mutta jostain ihmeen syystä sinulla on aina valtava tarve yrittää viisastella.

        Sinä se et nyt taida ymmärtää. Jos negatiiviset luvut sallitaan niin onhan minkä tahansa kolmen negatiivisen kokonaisluvun kolmansien potenssien summa negatiivinen ja sillä on arvo k < 1000.

        Etkä tainnut ymmärtää toistakaan kohtaa viestissäni.


      • EiHäiriköitäTänne
        Ohman4 kirjoitti:

        Sinä se et nyt taida ymmärtää. Jos negatiiviset luvut sallitaan niin onhan minkä tahansa kolmen negatiivisen kokonaisluvun kolmansien potenssien summa negatiivinen ja sillä on arvo k < 1000.

        Etkä tainnut ymmärtää toistakaan kohtaa viestissäni.

        Ja lapsellinen inttäminen tavanoimaiseen tapaan sen kun jatkuu! Jos ja kun k:n on oltava kokonaisluku, väitteesi ei pidä paikkaansa. Yhtälössä on yhtäsuuruusmerkki (=). Mieti mitä se takoittaa. Paljon yli 99,9999999 % negatiivisista luvuista ei toteuta ko yhtälöä. Keksit kyllä esimerkkejä ihan itsekin arvaamalla.

        Tuossa yhtälössä k:n oletetaan normaalisti olevan positiinen kokonaisluku tai ainakin |k|<1000.

        Oikeasti. Lopeta! Kukaan ei kaipaa selittelyjäsi. Katso peiliin.


      • Ohman4
        EiHäiriköitäTänne kirjoitti:

        Ja lapsellinen inttäminen tavanoimaiseen tapaan sen kun jatkuu! Jos ja kun k:n on oltava kokonaisluku, väitteesi ei pidä paikkaansa. Yhtälössä on yhtäsuuruusmerkki (=). Mieti mitä se takoittaa. Paljon yli 99,9999999 % negatiivisista luvuista ei toteuta ko yhtälöä. Keksit kyllä esimerkkejä ihan itsekin arvaamalla.

        Tuossa yhtälössä k:n oletetaan normaalisti olevan positiinen kokonaisluku tai ainakin |k|<1000.

        Oikeasti. Lopeta! Kukaan ei kaipaa selittelyjäsi. Katso peiliin.

        Tällaiset tehtävät pitäisi formuloida täsmällisesti. Aloittaja ei esim. maininnut, että k on positiivinen luku tai ainakin lkl < 1000. Tämä on sinun jälkeenpäin tekemäsi lisäys.

        Kanootti3:n antamista linkeistä minullekin selvisi mitä mahdollisesti tarkoitettiin.

        Sinun kypsällä ja asiallisella tavalla ( ? ) kirjoittamiisi kommentteihin en enempää vastaile eli toteutan toiveesi. Mikäpä minä olen moisen järjen jättiläisen kanssa keskustelemaan.


    • TäysinTurhaaEdesYrittää

      Tuohan on kait todistettu jo kymmeniä vuosia sitten. Kuutioita kannattaa ajatella kuutiomaisina laatikoina joiden sivun pituus 1 mm:n monikerta. Kysyjän lukualueen alarajalla (10^15) kahden peräkkäisen laatikon kokoero on n. 3x10^30 mm3. Kolmelle sivulle on lisättävä 1 mm:n paksuinen lisäkerros ( 3 ohutta listaa nurkkapala). Materiaalia tarvitaan 3x10^12 kuutiokilometriä. Yli maapallon verran. Ylärajalla 100 kertaa enemmän! Jos k:n arvo on alle 1000, se vastaa alle 1 000 mm3 (= 1 millilitra) eroa.

      Oletetaan kahden pienimmän laatikon olevan samankokoisia ja niiden summa mahdollisimman lähellä isoa laatikkoa. Ero on käytännössä aina valtavan suuri. Eroa voidaan pienentä kasvattamalla toista laatikko ja pienentämällä toista laatikkoa 1 mm:n kerrallaan. Ero alkaa pienentymään. Yksinkertaisella toisen asteen yhtälöllä voidaan löydetään "nollakohta", josta alkaen ero alkaa kasvamaan. Tällöin pienempää laatikkoa pitää yksinään pienetää 1 mm:llä ja hakea sitten seuraava "nollakohta".

      Vaikka isommassa lukualuussa on lukuja 10 kertaa enemmän, mahdollisia "nollakohtia" löytyy aina suhteesa vähemmän ja vähemmän ja niissäkin kokoero on laskien tilastollisesti (lähes) aina keskimäärin suurempi ja suurempi. Haettuja pieniä eroja ei yksinkertaisesti löydy kuin aivan sattumalta.

      Ihan kotikoneellakin voi käydä ilman mitään yhtälöitäkin läpi usean eri lukualueen alkaen 1000...10000, 10000...100000, jne. Hidastuu nopeasti, joten on pakko keksiä optimointeja. Homman vaikeus alkaa hahmottumaan. Optimoinneilla ja ytimien määrän lisäämisellä selviää pari pykälää eteenpäin ilman korkeamman matematiikan hallintaa ja vaikeita ja työläitä erikoisalgoritmeja.

    • Kanootti3

      Lukuja 33, 42, 114, 165, 390, 579, 627, 633, 732, 795, 906, 921 ja 975 ei olla taidettu vieläkään löytää(?) Ja nämä siis lukujen 4 ja 5 (mod 9) lisäksi, joille ei voi löytyäkään, sillä ainoat kuutiot mod 9 ovat 0, 1 ja -1 ja näitä kun kolme summaa, ei päästä ikinä lukuihin 4 tai 5(≡-4).
      Voisikohan muita modulo-temppuja olla? Ei tietenkään kovin pienille moduloille, kai ne on testattu, mutta onko sellaista todistettu, että muista moduloista ei tule muita rajoitteita kuin nuo mitkä tulee 9:stä?

      Linkkejä:
      http://www.ams.org/journals/mcom/2009-78-266/S0025-5718-08-02168-6/S0025-5718-08-02168-6.pdf

      http://www.hrpub.org/download/20170530/UJCMJ1-12409330.pdf

      https://arxiv.org/pdf/1604.07746.pdf

      74 = (−284650292555885)^3 66229832190556^3 283450105697727^3

    • yksinkertaistus

      Triviaalit rakaisut ovat silloin, kun k on kokonaisluvun kuutio. Asetetaan y=-x kaikilla x, ja k=z^3.

    • PythonillaHelppoa

      Muistan itse joskus hakeneeni ratkaisuja yhtälölle alle kymmenen rivin koodilla ensimmäisillä neliytimisillä i7-prosessoreilla. Pääsee todella pitkälle hetkessä. Se mitä oli löydetty 60-luvulla, selvisi muutamassa minuutissa jo ihan ekalla kokeiluajolla eikä 70-luvullakaan kulunut montaa tuntia.

      Laskentaa varten (siis vain ohjelmassa) yhtälö kannattaa ehdottomasti muuttaa muotoon
      x^3 - (y^3 z^3) = -k

      jossa x, y, z ja k ovat positiivisia kokonaslukuja, x>y, y>=z. Helppo päätellä, että y:n on oltava (suurin piirtein isoilla luvuilla) y>=x*(1/2)^(1/3) (eli y>= x*0,7937). Osattava pyöristää oikein ja eikä toimi tietystikään ihan alkupään pienillä luvuilla. Etumerkit on helppo laittaa tulostusvaiheessa automaattisesti oikeiksi, jos ja kun tietää mitä on tekemässä. Koska kaikki ratkaisut löytyvät selkeinä listoina, jokainen virhe on heti todettavissa.

      Ensimmäinen todellinen ongelma syntyi kuutiojuuren laskennan epätarkuudesta isoilla luvuilla. Perusprosessoreissa käytetään Intelin 80-bitin liukulukyksikköä. Sen tarkkuus ei riitä kovin pitkälle. Alkaa tulla mielenkiintoisia pyöristysvirheitä. En muista pienintä lukua, jonka kuutiojuuren laskenta menee väärin, mutta löytyy varmasti netistä. Helppo todeta vääräksi korottamalla kolmanteen potenssiin ja vertaamalla.

      Jossakin vaiheesa oli siis pakko siirtyä ohjelmalliseen hitaaseen tarkempaa kuutiojuuren, neliöjuuren, pyöristysten yms laskentaan (gmpy2). Merkittävä hidastus ja oli pakko alkaa keksimään erilaisia optimointeja. Pääsee hiukan pitemmälle, mutta nopeasti selvisi, ettei pieniä k:n arvoja löydy juuri koskaan ja vaikka laittoi ohjelman tulostamaan kaikki tapaukset jossa k<10^12, niin ei niitäkään tullut montaa tunnissa! En millään ymmärtänyt matemaatikkojen käyttämiä verhokäyrien, pyramidien terävien huippujen ja laattakivien tarkasteluita kuukausia kestävine erilaisten valtavan suurten taulukoiden esilaskentoineen.

    • Kanootti3

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Heikki Silvennoinen petti vaimoaan vuosien ajan

      Viiden lapsen isä Heikki kehuu kirjassaan kuinka paljon on pettänyt vaimoaan vuosien varrella.
      Kotimaiset julkkisjuorut
      146
      2550
    2. Taasko se show alkaa

      Koo osottaa taas mieltään
      Ikävä
      24
      1986
    3. Miksi ihmeessä nainen seurustelit kanssani joskus

      Olin ruma silloin ja nykyisin vielä rumempi En voi kuin miettiä että miksi Olitko vain rikki edellisestä suhteesta ja ha
      Ikävä
      23
      1968
    4. Persut nimittivät kummeli-hahmon valtiosihteeriksi!

      Persujen riveistä löytyi taas uusi törkyturpa valtiosihteeriksi! Jutun perusteella järjenjuoksu on kuin sketsihahmolla.
      Perussuomalaiset
      89
      1776
    5. Onko ministeri Juuso epäkelpo ministerin tehtäviensä hoitamiseen?

      Eikö hänellä ole kompetenttia hoitaa sosiaali- ja terveysministetin toimialalle kuuluvia ministerin tehtäviä?
      Perussuomalaiset
      67
      1530
    6. Sakarjan kirjan 6. luku

      Jolla korva on, se kuulkoon. Sain profetian 22.4.2023. Sen sisältö oli seuraava: Suomeen tulee nälänhätä niin, että se
      Profetiat
      20
      1306
    7. Avaa sydämesi mulle

      ❤ ❤❤ Tahdon pelkkää hyvää sulle Sillä ilmeisesti puhumalla Avoimesti välillämme Kaikki taas selviää Kerro kaikki, tahdo
      Ikävä
      37
      1202
    8. Elia tulee vielä

      Johannes Kastaja oli Elia, mutta Jeesus sanoi, että Elia tulee vielä. Malakian kirjan profetia Eliasta toteutuu kokonaan
      Helluntailaisuus
      36
      1188
    9. Söpö lutunen oot

      Kaipaan aina vaan, vaikkakin sitten yksipuolisesti.
      Ikävä
      11
      1188
    10. Nellietä Emmaa ja Amandaa stressaa

      Ukkii minnuu Emmaa ja Amandaa stressaa ihan sikana joten voidaanko me koko kolmikko hypätä ukin kainaloon ja syleilyyn k
      Isovanhempien jutut
      10
      1167
    Aihe